کهکشان عجیب آندرومدا
نزدیک ترین کهکشان مارپیچی که شبیه کهکشان ماست آندرومدا نام دارد. حتی در شرایط رصدی متوسط هم می توان آن را همچون ابری مه آلود از گاز و غبار دید.
«در سال ۹۰۵ میلادی یک اختر شناس ایرانی به نام عبدالرحمان صوفی کهکشانی در نزدیکی راه شیری را رصد نمود و آن را ابر کوچک نام نهاد.»
این جمله که بخشی از گزارش ناسا درباره اندرومداست بیان می کند که اولین کسی که توانسته نزدیک ترین کهکشان مارپیچی به راه شیری را بررسی و رصد نماید یک ایرانی ملقب به عبدالرحمن صوفی بوده است. از آن پس این کهکشان به دفعات بسیاری مورد بررسی قرار گرفت است و دلیل این موضوع نیز شباهت بیش از حد آن به کهکشان راه شیری است. به دلیل وجود پدیده ای به نام غبار ستاره ای ما به طور کامل قادر به رصد نمودن کهکشان راه شیری نیستیم از این رو با بررسی آندرومدا می توانیم به جواب برخی از سوالات خود دست یابیم.برخی از ویژگی هایی که به سبب این رصدها رویت شده اند عبارتند از : ساختار مارپیچی، خوشه های کروی و باز ستاره ای، ماده میان ستاره ای، سحابی های سیاره نما، بقایای انفجارهای ابرنواختری، هسته کهکشان، کهکشان های همراه و بسیاری دیگر.
در شبی که ماه در آسمان وجود ندارد شما میتوانید این کهکشان را به صورت یک لکه مات با چشم غیرمسلح ببینید. در حقیقت آندرومدا دورترین جرم قابل رویت بدون استفاده از ابزار اپتیکی است. حتی شما میتوانید این جرم را از درون شهر با دوربین دوچشمی رصد کنید. آندرومدا بزرگترین کهکشان گروه محلی است. کهکشانهای گروه محلی عبارتند از: کهکشان آندرومدا، کهکشان راه شیری، کهکشان مثلث و در حدود 30 کهکشان کوچک دیگر.
با این که آندرومدا بزرگترین کهکشان این گروه است اما لزوما پرجرمترین آنها نیست، یافتههای اخیر نشان میدهند که کهکشان راه شیری شامل ماده تاریک بیشتری است و ممکن است پرجرمترین کهکشان در گروه محلی باشد.
نخستین شرح از آندرومدا، که آن را ابری از گاز معرفی کرده، در کتاب صورالکواکب، نوشته اخترشناس ایرانی، عبدالرحمن صوفی، در سال 964 میلادی آمده است. نخستین شرح از رصد تلسکوپی آن را سیمون ماریوس در سال 1612 ارائه کرد. شارل مِسیه، بی خبر از کشف صوفی و ماریوس، آن را به نام M31 در فهرست بزرگ سحابی هایش آورد.
سال ها به غلط تصور می شد که سحابی بزرگ آندرومدا یکی از نزدیکترین سحابی ها به ماست. البته، اخترشناس شهیر انگلیسی، سر ویلیام هرشل، کاشف سیاره اورانوس، نخستین بار به درستی آندرومدا را نزدیکترین جهان جزیره ای، همچون راه شیری، لقب داد. اما به اشتباه تخمین زد که فاصله آندرومدا "نباید بیش از 2000 برابر فاصله ستاره شباهنگ (1700 سال نوری) باشد"؛ و قطرش را 850 برابر فاصله شباهنگ و ضخامتش را 155 برابر این فاصله تخمین زد. این ابعاد بسیار بیشتر از ابعاد واقعی اند، البته به نظر می رسد که علت بیشتر در کم تخمین زدن فاصله شباهنگ از سوی هرشل بوده است. امروزه می دانیم که فاصله آندرومدا از ما حدود 9/2 میلیون سال نوری، قطرش حدود 200 هزار سال نوری و ضخامتش 1000 سال نوری است.
در سال 1912، وی.ام.سلیفر، از رصد خانه لاول، سرعت شعاعی سحابی آندرومدا را اندازه گرفت و متوجه شد که این سرعت - 266 کیلومتر بر ثانیه در حال نزدیک شدن به ما – بیشترین سرعتی است که تا به حال برای این سحابی اندازه گیری شده بود. همین، نشانه ای از ماهیت فراکهکشانی آندرومدا بود. اما، این ویلیام هاگینس، پیشگام طیف سنجی، بود که متوجه تفاوت طیفی سحابی های گازی و کهکشان ها شد؛ طیف سحابی ها دارای خطوط جذبی و طیف کهکشان ها پیوسته است.
در سال 1923، ادوین هابل نخستین ستاره متغیر قیفاووسی را در کهکشان آندرومدا یافت. بنابراین، فاصله میان کهکشانی و ماهیت کهکشانی 31M را مشخص کرد. اما محاسبه اش از فاصله آندرومدا با ضریبی حدود 2 خطا داشت؛ خطایی که تا سال 1953 مشخص نشد.
کهکشان راه شیری و آندرومدا در کنار هم یکی از با شکوه ترین مخلوقات عالم، یک جفت کهکشان مارپیچی، را تشکیل میدهد. بسیاری از مارپیچی ها جفت اند، اما اغلب نامتقارن اند؛ یعنی یکی خیلی بزرگتر از دیگری است. آنها در جهت های مخالف هم می چرخند؛ یعنی یکی در جهت چرخش عقربه های ساعت و دیگری در خلاف جهت چرخش عقربه های ساعت. این چرخش نشان دهنده این حقیقت است که آنها تقریبا هم زمان با هم از دو گرداب گاز اولیه بسیار نزدیک هم متولد شده اند؛ نه اینکه به صورت جداگانه شکل گرفته و در مسیرشان اتفاقی به هم برخورده باشند.
شباهت ها بین این دو کهکشان بسیارند. هر دو بازوهای پر غباری دارند که از نور میلیاردها ستاره تازه متولد شده، از جمله خورشید ما، روشن شده اند. بازوها به صفحه ای متصلند که از میلیاردها ستاره، از انواع گوناگون، تشکیل شده است. در مرکز هردو برجستگی درخشانی دیده میشود که شامل یک سیاهچاله، هاله ای از ستاره های ریز نقش سفید پیر ( بقایای ستاره های خورشید – مانند مُرده)، و ازدحامی از ستاره های تازه کشف شده ریز نقش قهوه ای (ستاره هایی که برای به راه انداختن واکنش های هسته ای به حد کافی بزرگ نیستند) است. در اطراف هر دو کهکشان دو کهکشان کوچک تر اما مهم، به اضافه چندین کهکشان کم اهمیت تر، به صورت قمر در گردش اند. حتی زاویه تمایل صفحه هر دو کهکشان نسبت به دیگری یکسان است؛ به گونه ای که ساکنان آندرومدا از راه شیری همان صحنه ای را می بینند که ما از آندرومدا می بینیم.
البته با این همه، عارضه ای در تصاویر اخیر نمای نزدیک تلسکوپ هابل از آندرومدا دیده شده که هنوز در راه شیری کشف نشده است. در این تصاویر دو هسته دیده می شود، که شاید بتوان آن را چنان تعبیر کرد که آندرومدا، در گذشته، کهکشان کوچکی را، که با آن برخورد کرده جذب کرده (بلعیده) است. این نشانه ای از وقوع برخوردها در نخستین روزهای شکل گیری گروه محلی کهکشان ها می باشد؛ گروه محلی از 21 کهکشان؛ شامل راه شیری و آندرومدا، تشکیل شده است. شاید هم اصلا چنین شُبهه ای به خاطر وجود ابری از غبار تیره باشد که در میان هسته آندرومدا قرار دارد و باعث شده ما بخشی از آن را نبینیم.
نخستین ابرنواختر خارج از کهکشان ما، در 20 اوت سال 1885، به کمک چندین رصدخانه، در آندرومدا کشف شد. پیش از محو شدن ابرنواختر، در فوریه سال 1890، فقط یک اخترشناس متوجه اهمیت آن شد.
آندرومدا و راه شیری با سرعت 80 کیلومتر بر ثانیه در حال نزدیک شدن به یکدیگرند و حدود 12 میلیارد سال دیگر به هم میرسند. اما، همین طور که به هم نزدیک و نزدیکتر می شوند، در حدود 2 میلیارد سال دیگر، منظره در آسمان هرکدام باید تماشایی تر شود، چون هرکدام بزرگتر و درخشان تر در آسمان دیگری دیده میشوند. ادغام نهایی آنها منجر به تولد یک کهکشان بیضوی می شود.
مطالعات، ساختار و سرنوشت آندرومدا
آندرومدا نقش بسیار مهمی در مطالعات كهكشانی به عهده دارد. اولین تشعشعات رادیویی از این كهكشان در سال 1950 مشاهده شد و اولین نقشه رادیویی از آن نیز در دهه 50 تدوین شد اولین سیاره احتمالی در این كهكشان در سال 2009 كشف شد كه در رصد آن از تكنیك میكرولنزینگ استفاده شد.
بر اساس گزارش گروهی از اخترشناسان، مسیه 31 درحدود پنج تا 9 میلیارد سال پیش در اثر برخورد دو كهكشان كوچك تر متولد شده است. بر اساس مقالهای كه در سال 2012 منتشر شد، آندرومدا تقریبا 10 میلیارد سال پیش و در اثر تلفیق چندین پیشكهكشان یا نیاكهكشان، فرم اولیه كهكشانها، ایجاد شده و كهكشانی كوچك تر از آنچه امروز دیده میشود، متولد شده است.
مهمترین رویداد در تاریخ مسیه 31 همین تركیب كهكشانی بوده است كه بخش بزرگی از صفحه كهكشانی و هاله كهكشانی آن را تشكیل داده است، و در همین دوران بود كه ستارهزایی در آندرومدا به اوج خود رسید، به حدی كه این كهكشان برای 100 میلیون سال یكی از درخشانترین كهكشانهای فروسرخ بوده است.
شدت ستارهسازی آندرومدا طی دو میلیارد سال گذشته به اندازهای كاهش یافت كه تقریبا به صفر رسید اما همین اواخر این روند دوباره به نقطه اوج خود رسیده است.
برای محاسبه فاصله این كهكشان تا زمین از چهار شیوه محاسباتی مختلف استفاده شده است كه برایند آنها نشان میدهد آندرومدا تقریبا دو میلیون و 540 هزار سال نوری از زمین فاصله دارد و قطر آن نیز تقریبا 220 هزار سال نوری است. جرم این كهكشان نیز 1.5 تریلیارد برابر جرم خورشید برآورد شدهاست و شدت درخشش آن 25 درصد بالاتر از كهكشان راه شیری است.
این كهكشان مانند كهكشان راه شیری در منطقهای از نمودار قدر رنگی كهكشانها قرار گرفته كه به دره سبز شهرت دارد، منطقهای مملو از كهكشانهایی كه از رنگ آبی به سرخ تغییر رنگ دادهاند. كهكشانهای آبی كهكشانهایی هستند كه ستارهزایی در آنها به شدت رخ میدهد و كهكشانهای سرخ دارای كمبود مناطق ستارهسازی هستند. در این بین، كهكشانهای سبز دچار كاهش ستارهسازی شدهاند. در كهكشانهایی شبیهسازی شده با ویژگیهایی مشابه اندرومدا، ستارهزایی درحدود پنج میلیارد سال دیگر از بین خواهد رفت. اگر چه انتظار میرود پس از برخورد آندرومدا و كهكشان راه شیری، دوره كوتاهمدتی از ستارهسازی آغاز شود.
دو بازوی آندرومدا در كمترین حد ممكن درحدود 13 هزار سال نوری از یكدیگر فاصله دارند و لبههای خارجی این دو بازو نیز در فاصله هزار و 600 سال نوری تا مركز كهكشان قرار گرفتهاند.
منابع: سایت نجوم ایران، همشهری آنلاین